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三维电脑图形的诞生：威廉·费特是如何改变数位艺术的历史？
三维电脑图形，简称CGI或3D-CGI，是一种利用三维几何数据进行计算与影像渲染的技术。这项技术不仅可以生成静态的2D图像，还能实现动态的3D影像，在数位艺术的领域中扮演着至关重要的角色。随着技术的进步，3D电脑图形已经从最初的简单形状，发展到如今的高解析度真实感画面，甚至融入了虚拟实境(VR)等多媒体应用。
「3D图形的演进不仅是技术上的突破，更是艺术表现的自由。」
历史沿革
威廉·费特在1961年提出“电脑图形”这一术语，为整个行业定义了一个新方向。实际上的3D电脑图形开始于1963年，麻省理工学院的Sketchpad程式便是最早的互动3D图形实验之一。到了1976年，电影《未来世界》(Futureworld)中的电脑动画展示了更加复杂的3D概念，成为业界的重要里程碑。随着1970年代末期家用电脑的盛行，3D电脑图形软体纷纷登场，让更多的艺术家与工程师可以轻松进入这一新兴领域。
3D电脑图形生产流程
3D电脑图形的生成过程通常分为三个基本阶段：3D建模、布局与动画，以及3D渲染。 3D建模包含了使用不同技术生成物件形状的过程，而布局与动画则涉及物件在场景中的摆放及运动。这一过程需要大量的计算与设计，许多专业的工具和软体被广泛应用于这些阶段。
「3D建模的精细程度直接影响到最终动画的品质。」
建模的重要性
3D模型是所有3D电脑图形的基础，这些模型可以由艺术家使用建模工具创建，或者通过扫描现实物体产生。 3D建模的过程中，物体形状由称为顶点的点构成，这些顶点组成多边形。多边形的结构和完整性将决定模型在动画中的表现。
动画和布局
在渲染图片之前，3D物件必须在场景中合理布局。这不仅涉及物件之间的位置和大小，还包括它们如何随时间运动及变形。常见的动画技术包括关键帧动画、逆向运动学以及动作捕捉等。这些技术的结合使用，让3D动画更加生动且具说服力。
材料与纹理
在渲染过程中，材料和纹理为模型添加了物理特性。这些属性告诉渲染引擎如何处理光线在物体表面的互动，这是达成真实效果的关键一步。透过纹理贴图，艺术家能够加入颜色和表面特征，进一步提升模型的真实感。
渲染技术
渲染过程是将3D模型转换为2D图像的关键步骤。这一过程基于光线传递和散射的原理，其最终目的是产生具有照片真实感的画面或施加特定艺术风格的非真实感渲染。不同的渲染引擎和软体可以满足多种需求，显示出3D电脑图形的多样性。
未来展望
随着技术的进步，3D电脑图形的应用范围持续扩大。不论是在电影、游戏还是虚拟实境中，3D图形始终是创意和技术融合的代表。而未来的发展，无疑将使这一领域愈加多元且充满挑战。
「3D技术的进步，不仅重塑了艺术创作的方式，也将改变人们的视觉体验。」
在数位艺术日益盛行的今天，三维电脑图形带来的影响不仅限于视觉表现。它挑战着我们对艺术和真实的理解，究竟在未来的数位化世界中，艺术的定义将会如何演变？
